TECHNIQUES DE MONITORAGE DU DEBIT CARDIAQUE (hors Picco, Swan et Echocardiographie doppler)

1. TECHNIQUES DE MONITORAGE DU DEBIT CARDIAQUE(hors Picco, Swan et Echocardiographie doppler) M.SERVEAUX DES Néphro

2. INTRODUCTION  • Mesure du Débit cardiaque (Qc) indispensable en réanimation/bloc opératoire. • Intérêt majeur: • Monitorer la perfusion systémique • Guider la thérapeutique (administration de drogues inotropes, remplissage…) • Surveiller son efficacité • Cathéter de Swan Ganz : • Seule méthode fiable et validée • Limites: difficultés d’interprétation, caractère invasif, rapport bénéfice-risque en faveur d’une limitation de son utilisation. • Développement actuel de nouvelles techniques : rapides, faciles d’utilisation, peu ou pas invasives: • Impédancemétrie thoracique, • NICO, • Analyse de l’onde de pouls( Vigileo et PulseCo), • Doppler oesophagien

3. IMPEDANCEMETRIE THORACIQUE • Principe : • Entrées et sorties de sang dans le thorax→ modifications des propriétés électriques du thorax. • Estimation du volume de la cavité thoracique à partir du poids, taille et sexe du patient. • Calcul de l’impédance thoracique par application d’un courant de faible amplitude et haute fréquence entre 2 paires d’électrodes (cou et abdomen)

4. Avantages: • Non invasif • Non opérateur dépendant • Mesure continue • Limites: • Difficultés techniques: acquisition du signal, défauts de validité de modélisation informatique • Altération de la fiabilité des mesures après ouverture abdominale • Peu d’expérience clinique • Manque de validation

5. NICO (Non Invasive Cardiac Output) • Principe (1) : • Principe de Fick appliqué au CO2 expiré associé à une ventilation avec réinhalation partielle intermittente: Qc = VCO2 / (CvCO2 – CaCO2) • Calcul de VCO2 à partir de la ventilation minute et mesure instantanée du CO2 expiré • CaCO2 estimée à partir du CO2 de fin d’expiration (et CO2) • Ouverture de la valve de réinhalation partielle →  diminution de VCO2 et augmentation de CaCO2. • Qc = VCO2n/ (CvCO2n – CaCO2n) = VCO2r/ (CvCO2r – CaCO2r) • Qc = VCO2n – VCO2r /( CvCO2n – CaCO2n) – (CvCO2r – CaCO2r) • Qc = ΔVCO2/ Δ CaCO2 (CvCO2 considéré comme identique dans les 2 conditions)

6. Principe (2) : • Système branché sur le circuit respiratoire du patient comportant : • Capteur de CO2 (absorption infra rouge) • Débitmètre à usage unique: mesure instantanée du débit inspiratoire et expiratoire • Valve ouvrant ou fermant par intermittence l’accès à la boucle de réinhalation partielle

7. Avantages : • mesure simple, indépendante de l’opérateur, non invasive. • Limites : • Mesure discontinue d’un Qc moyen • Impose une ventilation mécanique contrôlée en permanence avec bonne adaptation patient-respirateur (patients curarisés) • Nécessite une bonne stabilité hémodynamique • Pas de pathologies pulmonaires avec shunt important (Qc calculée ne reflète que la portion du débit sanguin qui participe effectivement aux échanges gazeux)

8. ANALYSE DE L’ONDE DE POULS 1- Capteur Vigileo • Principe : • Recueil de l’onde de pouls par capteur spécifique (FloTrac) • Connection du capteur sur cathéter artériel et relié au moniteur Vigileo • Analyse de l’onde de pouls basé sur étude statistique de la forme du signal de PA → pas de calibration nécessaire

9. Avantages : • Simple d’utilisation • Non opérateur dépendant • Mesure continue du Qc • Limites : • Invasif • Aucune étude de validation publiée

10. ANALYSE DE L’ONDE DE POULS2 - PulseCo • Principe: • Analyse de l’onde de pouls avec calibration utilisant technique de dilution d’indicateur chimique (chlorure de lithium) • Injection intraveineuse, détection par électrode relié à un cathéter artériel standard • Avantages: • Fiabilité des mesures, bon agrément selon études avec thermodilution • Mesure continue du Qc battement par battement • Limites: • Invasif • Nécessite calibrations fréquentes • Moins fiables en cas d’arythmie.

11. DOPPLER OESOPHAGIEN : • Principe : • Mesure de la vélocité sanguine dans l’aorte descendante ( = 70% du Qc) • Positionnement au 1/3 moyen de l’œsophage, à orienter pour obtenir un signal de flux aortique optimal VES = ITV×surface aortique • Avantages: • mesure simple, apprentissage rapide, peu invasive, bonne reproductibilité, monitorage continu du Qc. • Limites: • Opérateur dépendant, nécessite AG profonde, ventilation mécanique, accès à la tête, risque de déplacement de la sonde (importance de la vérification du signal ) • Estimation des variations du Qc avec un bon agrement. Méta-analyse Dark PM « The validity of trans-oesophageal doppler ultrasonography as a mesure of cardiac output in critically ill adults » Int. Care Med. 2004:

12. Relations anatomiques entre l’œsophage et l’aorte thoracique descendante. La figure représente le spectre de vélocité aortique normale et ceux observés dans les principales insuffisances circulatoires. Une hypovolémie est caractérisée par un raccourcissement du temps d’éjection ventriculaire corrigé vis à vis de la durée du cycle cardiaque (TEjc). Une insuffisance ventriculaire gauche est caractérisée par une diminution de la vitesse maximale des érythrocytes dans l’aorte (Vmax) et par une diminution de l’accélération moyenne systolique (MA). Une augmentation de la post-charge estcaractérisée par l’association des anomalies précédentes

13. Doppler sus sternal: • Non invasif • Mais difficultés d’acquisition d’un signal optimal, technique opérateur dépendant, nécessitant position décubitus dorsal strict • Doppler trans trachéal: • Capteur situé à l’extrémité d’une sonde d’intubation spécifique • Opérateur dépendant, coût, difficultés techniques d’acquisition du signal

14. CONCLUSION : • Monitorage idéal : • continu • peu ou pas invasif • précis et fiable • simple d’utilisation • non opérateur dépendant • Choix orienté par la situation clinique, expérience du clinicien, recommandations des sociétés savantes • Techniques nombreuses, moins invasives, non exclusives et complémentaires

15. BIBLIOGRAPHIE: • Mise au point SRLF « New cardiac output monitoring devices :real improvment or gadget ? » R.Chatti, Reanimation 2007 • S; Jhanji, J. Dawson and R.M Pearse “ Cardiac output monitoring: basic science and clinical application” Anesthesia 2008 • “Hemodynamic monitoring in shock and implications for management” International consensus conference, Paris, 2006 • Botero et al., “Measurement of cardiac output before and after cardiopulmonary bypass: comparison among aortic transit-time ultrasound, thermodilution, and non-invasive partial CO2 rebreathing” J. Cardiothoracic Vasc. Anesth. 2004 • Van Heerden et al. “ Clinical evaluation of the non-invasive cardiac output monitor in the intensive care unit” Anest. Int. Care 2000 • Baylor et al. “Lack of agreement between thermodilution and fick methods in the measurement of cardiac output” J. Int. Care Med. 2006 • Dark PM et al. “The validity of trans-oesophageal doppler ultra-sonography as a measure of cardiac output in critically ill adults” Int. Care Med. 2004 • Weiss et al. “ Comparison of cardiac output measurements by thermodilution and thoracic bio impedance in critically ill versus non critically ill patients” Am. J. Emerg. Med. 1995 • Fuller HD. « The validity of cardiac output measurement by thoracic impedance : a meta-analysis » Clin. Invest. Med. 1992 • Hirschl MM et al. “ Simultaneous comparison of thoracic bioimpedance and arterial pulse waveform-derived cardiac output with thermodilution measurement” Crit. Care Med. 2000 • Shah MR et al. “Impact of the pulmonary artery catheter in critically ill patients” JAMA 2005 • Linton et al. “ Estimation of changes in cardiac output from the arterial blood pressure waveform in the upper limb” J. Anesth. 2001 • Wiliam C. Shoemaker “ Hemodynamic patterns of survivors and non survivors during high risk elective surgical operations” World J. Surg. 1999 • Pearse et al. “ Equipment review: an apraisal of the LiDCO puls method of measuring cardiac output” Crit. Care Med. 2004 • Linton R. et al. “ Lithium dilution cardiac output measurment: a comparison with thermodilution” Crit. Care Med. 1997